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第1章 超低碳铁素体不锈钢的冶炼 1

1.1超低碳铁素体不锈钢概况 1

1.1.1超低碳铁素体不锈钢的含义 1

1.1.2超低碳铁素体不锈钢的特点 1

1.1.3超低碳铁素体不锈钢的化学成分 2

1.1.4超低碳铁素体不锈钢的组织特点 2

1.2超低碳铁素体不锈钢中合金元素的作用 2

1.2.1铬元素的作用 2

1.2.2钼元素的作用 5

1.2.3钛、铌元素的作用 5

1.2.4镍元素的作用 5

1.3超低碳铁素体不锈钢的冶炼要点 6

1.3.1铁素体不锈钢的感应炉冶炼方法与要点 6

1.3.2中频感应炉冶炼钢中碳、氮含量的控制 6

1.3.3中频感应炉冶炼钢液的稳定化处理 9

1.3.4中频感应炉冶炼出钢与浇注操作要点 10

1.3.5真空感应炉冶炼工艺操作要点 11

1.3.6细化铁素体不锈钢钢锭的结晶组织 13

第2章 高纯高铬铁素体不锈钢的冶炼 15

2.1高纯高铬铁素体不锈钢概况 15

2.1.1高纯高铬铁素体不锈钢的含义 15

2.1.2碳和氮对高铬铁素体不锈钢的危害 15

2.1.3高纯高铬铁素体不锈钢的特点 16

2.1.4高纯高铬铁素体不锈钢的化学成分 17

2.1.5高纯高铬铁素体不锈钢的用途 18

2.2高纯高铬铁素体不锈钢中合金元素的作用 19

2.2.1铬元素的作用 19

2.2.2钼元素的作用 20

2.2.3镍元素的作用 21

2.2.4铌和钛元素的作用 21

2.3高纯高铬铁素体不锈钢的冶炼方法 22

2.3.1真空感应炉一次冶炼工艺 22

2.3.2真空感应炉加多次电子束炉精炼工艺 23

2.3.3真空感应炉与多级电子束连续精炼工艺 24

2.3.4炉外真空精炼（VOD-PB）工艺 25

2.3.5不同冶炼工艺的精炼能力 26

2.4真空感应炉直接冶炼高纯高铬铁素体不锈钢的工艺要点 26

2.4.1冶炼用原材料的选择 27

2.4.2合理匹配原始配料中的碳、氧含量 28

2.4.3真空感应炉冶炼高纯高铬钢的工艺过程 30

2.4.4真空感应炉冶炼高纯高铬钢钢液的降氮操作要点 31

2.4.5真空感应炉冶炼高纯高铬钢钢液的降碳和脱氧操作要点 32

2.4.6高纯高铬铁素体不锈钢的稳定化处理 34

第3章 马氏体铬不锈钢的冶炼 36

3.1马氏体铬不锈钢概况 36

3.1.1马氏体铬不锈钢的含义 36

3.1.2马氏体铬不锈钢的分类 36

3.1.3马氏体铬不锈钢的化学成分 36

3.1.4马氏体铬不锈钢的特点 37

3.1.5马氏体铬不锈钢的用途 38

3.2马氏体铬不锈钢中合金元素的作用 38

3.2.1铬元素的作用 38

3.2.2碳元素的作用 39

3.2.3钼元素的作用 40

3.3马氏体铬不锈钢中频感应炉冶炼工艺要点 40

3.3.1降低钢中氢含量的操作要点 40

3.3.2钢中氮含量的控制 41

3.3.3冶炼过程的造渣与脱氧操作 43

3.3.4马氏体铬不锈钢的浇注工艺 43

3.3.5马氏体铬不锈钢钢锭的冷却与退火 47

3.3.6改善钢的高温塑性的冶金措施 49

第4章 马氏体镍铬不锈钢的冶炼 51

4.1马氏体镍铬不锈钢概况 51

4.1.1马氏体镍铬不锈钢的含义 51

4.1.2马氏体镍铬不锈钢的分类及化学成分 51

4.1.3马氏体镍铬不锈钢的特点 53

4.1.4马氏体镍铬不锈钢的用途 54

4.2马氏体镍铬不锈钢中合金元素的作用 55

4.2.1碳元素的作用 55

4.2.2镍元素的作用 56

4.2.3铬和钼元素的作用 57

4.2.4氮元素的作用 57

4.2.5铌元素的作用 58

4.3马氏体镍铬不锈钢冶炼操作要点 60

4.3.1钢中氢含量的控制 60

4.3.2钢的微量氮合金化及冶炼操作 63

4.3.3钢中δ铁素体含量的控制 66

4.3.4钢中硫和磷含量的控制 68

第5章 焊接用超低碳奥氏体镍铬不锈钢的冶炼 71

5.1焊接用超低碳奥氏体镍铬不锈钢概况 71

5.1.1焊接用超低碳奥氏体镍铬不锈钢的含义 71

5.1.2焊接用超低碳奥氏体镍铬不锈钢的化学成分 71

5.1.3焊接用超低碳奥氏体镍铬不锈钢的用途 71

5.2合金元素在焊接用超低碳奥氏体镍铬不锈钢中的作用 74

5.2.1碳元素的作用 75

5.2.2铬元素的作用 75

5.2.3镍元素的作用 76

5.2.4钼元素的作用 77

5.2.5铜元素的作用 77

5.2.6氮元素的作用 78

5.3超低碳奥氏体镍铬不锈钢焊缝金属的冶金特性 79

5.3.1奥氏体不锈钢焊缝金属的组织结构 80

5.3.2奥氏体不锈钢焊缝金属的裂纹敏感性 81

5.3.3奥氏体不锈钢焊缝金属的耐蚀性 82

5.3.4奥氏体不锈钢焊缝金属的脆化倾向 83

5.3.5提高超低碳奥氏体不锈钢焊材冶金质量的途径 83

5.4焊接用超低碳奥氏体镍铬不锈钢的冶炼工艺要点 84

5.4.1焊接用超低碳奥氏体不锈钢冶炼工艺方法的选择 84

5.4.2焊接用超低碳奥氏体不锈钢中碳含量的控制水平 85

5.4.3双联法冶炼焊接用奥氏体不锈钢中碳含量的控制 86

5.4.4真空感应炉冶炼焊接用超低碳奥氏体不锈钢中碳含量的控制 88

5.4.5降低焊材钢中磷、硫、硼杂质元素的冶金措施 92

5.4.6提高超低碳奥氏体不锈钢焊缝抗热裂纹能力的冶金措施 94

第6章 冷镦与冷顶锻用不锈钢的冶炼 101

6.1冷镦不锈钢概况 101

6.1.1冷镦不锈钢的含义 101

6.1.2冷镦不锈钢应具备的特性 101

6.1.3冷镦不锈钢的分类及其特点 104

6.1.4冷镦不锈钢的化学成分 106

6.2合金元素对不锈钢冷镦性能的影响 110

6.2.1合金元素对铁素体不锈钢冷镦性能的影响 110

6.2.2合金元素对马氏体不锈钢冷镦性能的影响 111

6.2.3合金元素对奥氏体镍铬不锈钢冷镦性能的影响 112

6.3冷镦不锈钢的冶炼工艺及操作要点 120

6.3.1冷镦不锈钢化学成分的控制 120

6.3.2冷镦不锈钢中频感应炉冶炼工艺 130

6.3.3降低冷镦不锈钢中非金属夹杂物的措施 134

第7章 铁素体-奥氏体双相不锈钢的冶炼 137

7.1铁素体-奥氏体双相不锈钢概况 137

7.1.1铁素体-奥氏体双相不锈钢的含义 137

7.1.2双相不锈钢的特性 137

7.1.3双相不锈钢的化学成分与分类 139

7.1.4双相不锈钢的用途 139

7.2影响双相不锈钢耐蚀性的冶金因素 141

7.2.1合金元素对双相不锈钢耐蚀性的影响 141

7.2.2相比例对双相不锈钢耐蚀性的影响 144

7.2.3非金属夹杂物对双相不锈钢耐蚀性的影响 145

7.3双相不锈钢的冶炼工艺要点 146

7.3.1双相不锈钢冶炼方法的选择 146

7.3.2双相不锈钢相比例的冶金控制方法 147

7.3.3双相不锈钢中氮含量的控制 152

7.3.4双相不锈钢电渣重熔的操作要点 154

7.3.5双相不锈钢中锰和硫含量的控制 155

7.3.6双相不锈钢钢液的脱氧制度 159

第8章 高锰奥氏体铸钢的冶炼 162

8.1高锰奥氏体铸钢的概况 162

8.1.1高锰奥氏体铸钢的含义 162

8.1.2高锰钢的特性 162

8.1.3高锰钢的分类与化学成分 163

8.1.4高锰钢的用途 164

8.2高锰钢中合金元素的作用与冶金控制 165

8.2.1碳元素的作用与控制 165

8.2.2锰元素的作用与控制 167

8.2.3硅元素的作用与控制 168

8.2.4磷元素的作用与控制 169

8.2.5高锰钢的合金化 172

8.3高锰钢感应炉冶炼工艺及操作要点 175

8.3.1中频感应炉熔化法冶炼高锰钢的操作要点 175

8.3.2中频感应炉氧化法冶炼高锰钢的操作要点 176

8.3.3高锰钢氧化脱磷工艺的改进 177

8.3.4高锰钢的稀土处理 178

8.3.5高锰钢浇注温度的控制 181

8.3.6高锰钢铸件的冶金缺陷与控制 182

8.3.7真空感应炉冶炼高锰钢的操作要点 184

第9章 模具钢的冶炼 185

9.1模具钢概况 185

9.1.1模具钢的含义 185

9.1.2模具钢的基本特性 185

9.1.3模具钢的化学成分 187

9.2模具钢中合金元素的作用 192

9.2.1冷作模具钢中合金元素的作用 192

9.2.2热作模具钢中合金元素的作用 194

9.2.3塑料模具钢中合金元素的作用 195

9.3模具钢的冶炼工艺与操作要点 196

9.3.1模具钢冶炼工艺的选择 196

9.3.2改善高碳高铬模具钢中碳化物的不均匀性 198

9.3.3模具钢中非金属夹杂物的控制 201

9.3.4模具钢中硫和磷含量的控制 205

9.3.5稀土元素改善模具钢的性能 212

9.3.6模具钢钢锭的冷却与退火处理 214

9.3.7真空感应炉与电渣重熔双联法冶炼模具钢 215

第10章 高速工具钢的冶炼 220

10.1高速工具钢概况 220

10.1.1高速工具钢的含义 220

10.1.2高速工具钢的用途 220

10.1.3高速工具钢的分类 220

10.1.4高速工具钢的化学成分 221

10.1.5高速工具钢的特性 223

10.2合金元素在高速工具钢中的作用 224

10.2.1碳元素的作用 224

10.2.2钼元素的作用 226

10.2.3钨元素的作用 226

10.2.4铬元素的作用 227

10.2.5钒元素的作用 227

10.2.6钴元素的作用 228

10.2.7铝元素的作用 228

10.3高速工具钢的冶炼工艺与操作要点 229

10.3.1高速工具钢冶炼工艺的评价 229

10.3.2高速工具钢碳含量的控制 232

10.3.3高速工具钢中钨和钼元素的控制 236

10.3.4高速工具钢中磷和硫含量的控制 237

10.3.5高速工具钢中微量有害杂质元素的控制 240

10.3.6改善高速工具钢钢锭的铸态组织缺陷 242

10.3.7高速工具钢钢锭的脱模、冷却和退火处理 245

10.3.8合理利用高速工具钢返回料 246

第11章 气阀用奥氏体耐热钢的冶炼 249

11.1气阀用奥氏体耐热钢概况 249

11.1.1气阀钢的含义 249

11.1.2气阀的工作条件 249

11.1.3气阀钢的用途 250

11.1.4气阀钢的使用特性 250

11.1.5奥氏体气阀钢的化学成分 254

11.2合金元素在奥氏体气阀钢中的作用 254

11.2.1碳元素的作用 254

11.2.2氮元素的作用 255

11.2.3铬元素的作用 255

11.2.4镍和锰元素的作用 256

11.2.5钨、钼、钒、铌的作用 256

11.3影响奥氏体气阀钢质量的冶金因素 257

11.3.1严格控制钢的化学成分 257

11.3.2控制钢中非金属夹杂物的数量 258

11.3.3控制钢中碳化物和氮化物的不均匀性 258

11.3.4细化钢的晶粒度 258

11.4奥氏体气阀钢的冶炼工艺及操作要点 259

11.4.1中频感应炉冶炼奥氏体气阀钢的操作要点 259

11.4.2电渣重熔奥氏体气阀钢的操作要点 266

11.4.3降低奥氏体气阀钢中非金属夹杂物的途径 270

11.4.4奥氏体气阀钢晶粒度的冶金控制 271

11.4.5真空感应炉冶炼奥氏体气阀钢的工艺要点 273

11.4.6改善奥氏体气阀钢碳化物的不均匀性 274

第12章 高氮钢的冶炼 275

12.1高氮钢的概况 275

12.1.1高氮钢的含义 275

12.1.2高氮钢的发展简况 275

12.1.3高氮钢的化学成分及用途 276

12.2高氮钢的特性 276

12.2.1高氮马氏体钢的特性 276

12.2.2高氮奥氏体钢的特性 277

12.3合金元素在高氮钢中的作用 280

12.3.1铬元素的作用 280

12.3.2锰元素的作用 281

12.3.3氮元素的作用 281

12.3.4其他合金元素的作用 282

12.4增压感应炉冶炼高氮钢的工艺及操作要点 282

12.4.1增压感应炉设备及冶炼工艺简况 282

12.4.2增压感应炉冶炼工艺要点 284

12.4.3增压感应炉的安全作业 288

第13章 镍铬（铁）电热合金的冶炼 290

13.1镍铬（铁）电热合金概况 290

13.1.1镍铬（铁）电热合金的含义 290

13.1.2镍铬（铁）电热合金的化学成分 290

13.1.3镍铬（铁）电热合金的特性 291

13.2合金元素在镍铬（铁）电热合金中的作用 296

13.2.1铬元素的作用 296

13.2.2硅元素的作用 297

13.2.3稀土元素的作用 298

13.3杂质元素对镍铬（铁）电热合金性能的影响 300

13.3.1碳和氮元素对镍铬（铁）电热合金性能的影响 300

13.3.2磷、硫、铅、锑元素对镍铬（铁）电热合金性能的影响 301

13.4镍铬（铁）电热合金的冶炼工艺与操作要点 304

13.4.1镍铬（铁）电热合金的冶炼方法 304

13.4.2中频感应炉冶炼镍铬（铁）电热合金的工艺操作要点 305

13.4.3电渣重熔镍铬（铁）电热合金的工艺操作要点 315

13.4.4真空感应炉冶炼镍铬（铁）电阻电热合金的工艺操作要点 318

第14章 铁铬铝电热合金的冶炼 324

14.1铁铬铝电热合金概况 324

14.1.1铁铬铝电热合金的含义 324

14.1.2铁铬铝电热合金的分类 324

14.1.3铁铬铝电热合金的化学成分 324

14.1.4铁铬铝电热合金的特性 325

14.2合金元素在铁铬铝电热合金中的作用 332

14.2.1铬元素的作用 332

14.2.2铝元素的作用 333

14.2.3硅、锰、钼元素的作用 335

14.2.4微量合金化元素的作用 335

14.2.5杂质元素和非金属夹杂物对铁铬铝合金性能的影响 339

14.3铁铬铝电热合金的冶炼工艺及操作要点 341

14.3.1铁铬铝电热合金的冶炼方法及其评价 341

14.3.2中频感应炉冶炼铁铬铝电热合金的工艺操作要点 342

14.3.3电渣重熔铁铬铝电热合金的工艺操作要点 347

14.3.4真空感应炉冶炼铁铬铝电热合金的工艺操作要点 350

第15章 高纯铁铬铝合金的冶炼 353

15.1高纯铁铬铝合金概况 353

15.1.1高纯铁铬铝合金的含义 353

15.1.2汽车尾气净化器的工作原理 353

15.1.3净化器用载体材料的技术要求 353

15.1.4高纯铁铬铝合金的化学成分 354

15.1.5高纯铁铬铝合金的基本性能 355

15.2合金元素在高纯铁铬铝合金中的作用 356

15.2.1铬和铝元素的作用 356

15.2.2稀土元素的作用 356

15.2.3钛、铌、锆元素的作用 357

15.3真空感应炉冶炼高纯铁铬铝合金的工艺操作要点 359

15.3.1真空感应炉炉子容量的选择 359

15.3.2真空感应炉冶炼用原材料的选择 360

15.3.3真空感应炉冶炼合金的配料与平衡 360

15.3.4真空感应炉冶炼合金用坩埚材质的选用 362

15.3.5真空感应炉冶炼高纯铁铬铝合金时的降碳、脱氧和降氮操作 363

15.3.6真空感应炉冶炼高纯铁铬铝合金时的脱硫操作要点 364

15.3.7真空感应炉冶炼高纯铁铬铝合金时的合金化操作 365

第16章 镍基和铁镍基耐蚀合金的冶炼 366

16.1镍基和铁镍基耐蚀合金概况 366

16.1.1耐蚀合金的含义 366

16.1.2耐蚀合金的分类、化学成分及用途 366

16.2合金元素在耐蚀合金中的作用 370

16.2.1镍元素的作用 370

16.2.2铬元素的作用 370

16.2.3钼元素的作用 372

16.2.4铜元素的作用 373

16.2.5铌和钽元素的作用 373

16.2.6铝和钛元素的作用 374

16.2.7钨、钴、钒元素的作用 374

16.3杂质元素对耐蚀合金性能的影响 375

16.3.1碳元素的影响 375

16.3.2硅元素的影响 375

16.3.3铁元素的影响 376

16.3.4硫元素的影响 376

16.3.5非金属夹杂物的影响 377

16.4耐蚀合金的冶炼方法 378

16.4.1耐蚀合金对冶金质量的要求 378

16.4.2耐蚀合金适用的冶炼方法 378

16.4.3低硫耐蚀合金的冶炼操作要点 380

16.4.4极低碳、硅耐蚀合金的冶炼操作要点 384

16.4.5耐蚀合金电渣重熔工艺要点 387

16.4.6耐蚀合金的稳定化处理 388

第17章 铁镍系软磁合金的冶炼 390

17.1铁镍系软磁合金概况 390

17.1.1软磁合金的含义 390

17.1.2铁镍系软磁合金的特性 390

17.1.3铁镍系软磁合金的分类和用途 390

17.1.4铁镍系软磁合金的化学成分 391

17.1.5铁镍系软磁合金的组织结构 393

17.1.6铁镍系软磁合金的物理与力学性能 394

17.2合金元素与杂质对铁镍系软磁合金磁性能的影响 395

17.2.1合金元素对纯铁磁性能的影响 395

17.2.2杂质元素对铁镍系软磁合金磁性能的影响 396

17.2.3非金属夹杂物对铁镍系软磁合金磁性能的影响 398

17.3铁镍系软磁合金的冶炼工艺要点 398

17.3.1铁镍系软磁合金的成分设计 398

17.3.2铁镍系软磁合金纯净度的控制 402

17.3.3真空感应炉冶炼提高合金纯净度 404

17.3.4中频感应炉冶炼铁镍系软磁合金的工艺操作要点 409

17.3.5铁镍系软磁合金返回料的合理利用 412

第18章 高温合金的冶炼 414

18.1高温合金概况 414

18.1.1高温合金的含义 414

18.1.2高温合金的特性 414

18.1.3高温合金的应用范围 415

18.1.4高温合金的分类 415

18.1.5高温合金的牌号与表示方法 415

18.1.6高温合金的化学成分 416

18.2高温合金的强化和韧化方法 427

18.2.1高温合金的强化方法 427

18.2.2高温合金的韧化方法 429

18.3合金元素在高温合金中的作用 430

18.3.1镍元素的作用 430

18.3.2钴元素的作用 431

18.3.3铁元素的作用 431

18.3.4铬元素的作用 432

18.3.5钼元素的作用 432

18.3.6钨元素的作用 433

18.3.7铌和钽元素的作用 433

18.3.8铝和钛元素的作用 433

18.3.9钒和锆元素的作用 434

18.3.10镁元素的作用 434

18.3.11硼元素的作用 435

18.3.12稀土元素的作用 435

18.4高温合金的冶炼工艺 436

18.4.1高温合金冶炼工艺路线的确定 436

18.4.2真空感应炉冶炼高温合金的基本工艺条件 441

18.4.3真空感应炉冶炼合金中微量硼的控制 447

18.4.4双真空工艺冶炼合金中微量硼的控制 450

18.4.5真空感应炉冶炼合金时微量镁的控制 451

18.4.6真空感应炉冶炼合金中铝和钛含量的控制 456

18.4.7高温合金二次精炼过程铝和钛元素的回收率 459

18.4.8真空感应炉冶炼合金中氧和氮含量的控制 459

18.4.9真空感应炉冶炼合金中磷、硫、硅含量的控制 463

18.4.10高温合金中微量有害杂质元素的控制 470

18.5合理利用高温合金返回料 476

18.5.1高温合金返回料的分类 476

18.5.2高温合金返回料的管理 477

18.5.3合理利用高温合金返回料 477

第19章 感应炉冶炼用原材料 482

19.1原材料在感应炉冶炼中的重要性 482

19.1.1原材料为生产优质冶金产品提供物资基础 482

19.1.2原材料的纯度可以弥补冶炼精炼能力的不足 482

19.2感应炉冶炼用原材料 482

19.2.1冶炼用的纯金属材料 482

19.2.2冶炼用铁合金 492

19.2.3脱氧剂和微合金化用合金 498

19.2.4冶炼用造渣材料 500

参考文献 503